Adaptacyjne koła inspirowane napięciem powierzchniowym
Ten zaprezentowany właśnie innowacyjny projekt może otworzyć drogę do postępów w sprzętach mobilnych, takich jak wózki inwalidzkie i roboty mobilne, pozwalając im na przemieszczanie się po trudnych terenach, które wcześniej były niedostępne. Technologia ta opiera się na zasadzie napięcia powierzchniowego, gdzie cząsteczki na powierzchni cieczy doświadczają sił spójności, co powoduje, że krople naturalnie przybierają okrągły kształt. Ta koncepcja została pomysłowo zastosowana do stworzenia koła o zmiennej sztywności, które jest zdolne do adaptacji do różnych warunków podłoża.
To nowe adaptacyjne koło posiada „inteligentną strukturę łańcuchową”, składającą się z łańcucha bloków wokół obwodu koła, połączonych drutowymi szprychami z centralnym piastem. Poprzez zmianę odległości między dwiema stronami piasty, naukowcy mogą zmieniać długość szprych, a tym samym modyfikować kształt koła. Kiedy odległość między stronami piasty zostaje zwiększona, szprychy się skracają, tworząc okrągłe koło, które jest idealne do szybkiego poruszania się po płaskich powierzchniach. Natomiast zmniejszenie tej odległości wydłuża szprychy, luzując bloki łańcuchowe i umożliwiając deformację koła, co pozwala mu łatwo przetaczać się przez przeszkody. Ta dynamiczna zdolność adaptacji stanowi znaczną poprawę w porównaniu z tradycyjnymi kołami, które mają trudności na trudnych terenach.
Naukowcy przetestowali swoje zmieniające kształt koła na dwukołowym wózku inwalidzkim i czterokołowym pojeździe, demonstrując zdolność kół do wspinania się po dużych stopniach i nawigowania po nierówno ukształtowanych kamieniach o wysokości do 1,2 razy większej od promienia koła. Chociaż system wykazał obiecujące wyniki, badacze zauważyli, że kurz i cząstki mogą uszkodzić koło, wnikając w przestrzenie między blokami inteligentnego łańcucha. Obecnie pracują nad dodaniem osłon ochronnych do kół, aby rozwiązać ten problem. Opublikowane w Science Robotics, badanie podkreśla potencjał tej technologii do szerszych zastosowań w robotyce i systemach transportowych, oferując nowy poziom wydajności i zdolności adaptacji w nawigacji po trudnym terenie.
Czytaj też: Fabryka broni rodem z przyszłości, czyli jak zdominować wroga już na liniach produkcyjnych